ES2276664T3

ES2276664T3 - ADJUSTABLE VOLTAGE FALL DETECTOR FOR DIFFERENT NOMINAL VOLTAGES.

Info

Publication number: ES2276664T3
Application number: ES00308316T
Authority: ES
Inventors: Ricardo Morron Luch; Wolfgang Meyer-Haack; Jose Fernando Mediavilla Telleria
Original assignee: ABB Electrification Solutions SL
Current assignee: ABB Electrification Solutions SL
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2007-07-01
Anticipated expiration: 2020-09-22
Also published as: EP1087493A2; ES2157831B1; DE60032301D1; ES2157831A1; EP1087493B1; EP1087493A3; DE60032301T2

Abstract

Un detector de caída de tensión ajustable para diferentes tensiones nominales de una corriente, que comprende un conjunto funcional que comprende una etapa (DB) rectificadora de la tensión de entrada, después de la cual se dispone una secuencia de diodos Zener, que puede conectarse con el circuito de alimentación eléctrica de un relé (RL), al cual se suministra la corriente a través de un transistor polarizado (Q1), de forma que, cuando la tensión cae por debajo de un valor dado, el relé (RL) se dispara, activando el mecanismo de corte de corriente en la instalación; que se caracteriza porque la secuencia de diodos Zener es una secuencia en cascada de diodos Zener (DZ1, DZ2, DZ3) que puede conectarse selectivamente en serie común o parcialmente por medio de disyuntores (JP1, JP2).An adjustable voltage drop detector for different nominal voltages of a current, comprising a functional set comprising a step (DB) rectifying the input voltage, after which a sequence of Zener diodes is arranged, which can be connected with the power circuit of a relay (RL), to which the current is supplied through a polarized transistor (Q1), so that, when the voltage drops below a given value, the relay (RL) trips , activating the power cut-off mechanism in the installation; characterized in that the Zener diode sequence is a cascade sequence of Zener diodes (DZ1, DZ2, DZ3) that can be selectively connected in series in common or partially by means of circuit breakers (JP1, JP2).

Description

Detector de caída de tensión ajustable para diferentes tensiones nominales.Adjustable voltage drop detector for Different nominal voltages.

La invención se refiere a un detector de caída de tensión para acoplarse a disyuntores automáticos tales como los disyuntores disponibles en las instalaciones para cortar el suministro eléctrico cuando la tensión de entrada cae por debajo de un nivel dado.The invention relates to a fall detector voltage to be coupled to automatic circuit breakers such as circuit breakers available at the facilities to cut the power supply when the input voltage drops below a given level

Es una práctica común en las instalaciones de suministro de energía eléctrica incorporar disyuntores automáticos que habitualmente se colocan en relación con detectores diferenciales de corriente para producir el disparo y la consecuente apertura del circuito de la instalación de alimentación de energía antes de que se produzca cualquier anomalía en la tensión nominal de alimentación del circuito.It is a common practice in the facilities of Electric power supply incorporate automatic circuit breakers which are usually placed in relation to detectors current differentials to produce the trip and the consequent opening of the power installation circuit of energy before any anomaly occurs in the rated voltage of circuit supply.

Los detectores usados hasta ahora para producir disparos de baja tensión están basados en un circuito funcional dependiente de un relé de activación, presentando problemas tanto en su comportamiento funcional como en lo relativo a su coste. Consulte, por ejemplo, el documento FR-A-2616960.The detectors used so far to produce Low voltage shots are based on a functional circuit dependent on an activation relay, presenting problems both in its functional behavior as in relation to its cost. See, for example, the document FR-A-2616960.

Estos problemas pueden resumirse como sigue:These problems can be summarized as follows:

--: Sobredependencia de las propiedades eléctricas del relé de activación, que ocasiona una gran variabilidad de la corriente de disparo así como retraso en el tiempo de disparo.Property overdependence electrical activation relay, which causes a large variability of the trip current as well as delay in the shooting time.

--: Necesidad de tolerancias muy estrechas en algunos componentes clave, requiriéndose el uso de elementos costosos.Need for very narrow tolerances in some key components, requiring the use of elements expensive.

--: Comportamiento altamente dependiente de las condiciones ambientales.Behavior highly dependent on environmental conditions

--: Uso de un conmutador demasiado costoso para obtener un funcionamiento aceptable.Use of a switch too expensive to get a run acceptable.

Para resolver estos problemas se propone un detector de caída de tensión de acuerdo con las características de la reivindicación 1 cuya construcción ofrece considerables ventajas en relación con el propósito para el cual está diseñado.To solve these problems, a voltage drop detector according to the characteristics of claim 1 whose construction offers considerable advantages in relation to the purpose for which it is designed.

Este detector comprende un conjunto funcional formado por un circuito que comprende una etapa rectificadora de la tensión de entrada, de la cual parte una secuencia en cascada de diodos Zener, que se conecta selectivamente en una serie común o parcialmente con el circuito de alimentación del relé, con el que se dispone en paralelo incluyéndose un potenciómetro de control en serie con el relé.This detector comprises a functional set formed by a circuit comprising a rectifying stage of the input voltage, from which a cascading sequence of Zener diodes, which selectively connects in a common series or partially with the relay power circuit, with which it has in parallel including a control potentiometer in series with the relay.

Así se obtiene un conjunto funcional en el cual puede seleccionarse la tensión de trabajo por medio de la conexión de diodos Zener, mientras que con el potenciómetro situado en serie con el relé puede ajustarse de forma precisa el retardo del tiempo de disparo dentro de una buena banda de ajuste.Thus a functional set is obtained in which the working voltage can be selected via the connection of Zener diodes, while with the potentiometer located in series the time delay can be adjusted precisely with the relay Trigger within a good adjustment band.

El elemento usado como activador es un relé diferencial modificado, que hace posible ajustar exactamente la corriente de disparo sin depender en la práctica de las características del elemento ni de las condiciones ambientales.The element used as an activator is a relay modified differential, which makes it possible to adjust exactly the tripping current without relying on the practice of characteristics of the element or of the environmental conditions.

Así se obtiene un dispositivo que presenta las siguientes características:Thus a device is obtained that presents the following features:

--: Disposición de diferentes tensiones nominales que pueden ser seleccionadas por el usuario.Disposition of different tensions Nominals that can be selected by the user.

--: Posibilidad de usar el mismo dispositivo para líneas de alimentación eléctrica de corriente continua y de corriente alterna.Possibility of using the same device for direct current and power supply lines alternating current.

--: Poca variación de su comportamiento en tensión y en tiempo de disparo.Little variation of its behavior in tension and in time of Shooting.

--: Pocos requisitos del conjunto funcional electrónico, haciendo posible el uso de componentes baratos.Few requirements of the electronic functional set, making possible the Use of cheap components.

--: Uso de un activador fiable para la determinación del disparo.Use of a reliable trigger for trip determination.

--: Poco consumo de energía durante su consumo normalLittle bit power consumption during normal consumption

--: Mínimo nivel de interferencias electromagnéticas, ya que el campo magnético del relé permanece prácticamente confinado dentro del elemento mismo.Minimum level of electromagnetic interference, since the magnetic field of the relay remains virtually confined within the element same.

Por lo tanto, el detector tiene ciertamente algunas características muy ventajosas que lo hacen preferible a los dispositivos convencionales con la misma función.Therefore, the detector certainly has some very advantageous features that make it preferable to Conventional devices with the same function.

Ahora se describirá una realización de la invención, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:Now an embodiment of the invention, by way of example, with reference to the attached drawings, in which:

La figura 1 representa un diagrama del cableado del detector de caída de tensión recomendado.Figure 1 represents a wiring diagram of the recommended voltage drop detector.

El detector viene en la forma de un conjunto funcional que comprende una etapa rectificadora (DB), a través de la cual se establece la entrada sobre el circuito eléctrico del circuito funcional.The detector comes in the form of a set Functional comprising a rectifying stage (DB), through which establishes the input on the electrical circuit of the functional circuit

Después de la etapa (DB) se dispone una secuencia en cascada de diodos Zener (DZ1, DZ2, DZ3) en serie con los resistores correspondientes (R1, R2, R3), determinando las respectivas derivaciones que pueden conectarse en una serie común o parcialmente, por medio de disyuntores (JP1 y JP2), con el circuito de alimentación eléctrica de un relé (RL).After stage (DB) a Zener diode cascade sequence (DZ1, DZ2, DZ3) in series with the corresponding resistors (R1, R2, R3), determining the respective leads that can be connected in a common series or partially, by means of circuit breakers (JP1 and JP2), with the circuit Power supply of a relay (RL).

La alimentación de corriente al relé (RL) se establece a través de un transistor (Q1), que se polariza por medio de resistores (R3 y R4) y de un diodo (D2), un condensador que va en paralelo con ese circuito de alimentación, mientras que un potenciómetro (RP) se coloca en serie con el relé (RL).The power supply to the relay (RL) is set through a transistor (Q1), which is polarized by means of resistors (R3 and R4) and of a diode (D2), a capacitor that goes in parallel with that power circuit while a Potentiometer (RP) is placed in series with the relay (RL).

En ese montaje, cuando está presente la tensión nominal en la entrada a través de la etapa (DB), si el disyuntor (JP1) del circuito está cerrado, solamente se conecta el diodo Zener (DZ1), pasando una corriente que carga el condensador (C) y a su vez alimenta el relé (RL) a través del transistor (Q1).In that assembly, when the tension is present rated at the input through the stage (DB), if the circuit breaker (JP1) of the circuit is closed, only the Zener diode is connected (DZ1), passing a current that charges the capacitor (C) and its Once it powers the relay (RL) through the transistor (Q1).

La corriente de alimentación del relé (RL) es continua y mantiene el relé (RL) sin dispararse, mientras que los resistores (R3 y R4) y el diodo (D2) polaricen el transistor (Q1) para ponerlo en el estado activo, drenando una corriente constante hacia el relé (RL).The relay supply current (RL) is continues and maintains the relay (RL) without tripping, while the resistors (R3 and R4) and the diode (D2) polarize the transistor (Q1) to put it in the active state, draining a constant current to the relay (RL).

Si en tales condiciones se reduce la tensión, cuando la reducción alcanza un cierto valor, el diodo Zener (DZ1) regresa al estado de desconexión; la corriente sigue circulando, sin embargo, a través del relé (RL) mediante la carga del condensador (C), que se descarga gradualmente, de forma que, cuando su tensión cae por debajo de un cierto valor, el transistor (Q1) pierde su polarización, reduciéndose la corriente a través del mismo, hasta que finalmente se desconecta, la corriente por lo tanto cae súbitamente y consecuentemente el relé (RL) se dispara.If under such conditions the voltage is reduced, when the reduction reaches a certain value, the Zener diode (DZ1) returns to the disconnected state; the current continues to circulate without However, through the relay (RL) by charging the capacitor (C), which is gradually discharged, so that, when its tension falls below a certain value, the transistor (Q1) loses its polarization, reducing the current through it, until which finally disconnects, the current therefore falls suddenly and consequently the relay (RL) trips.

La tasa de reducción de tensión del condensador (C) depende de la posición del potenciómetro (RP), por medio de lo cual puede seleccionarse el retardo del disparo, por ejemplo, entre 0 y 300 ms.The capacitor voltage reduction rate (C) depends on the position of the potentiometer (RP), by means of which can be selected the trigger delay, for example, between 0 and 300 ms.

Abriendo el disyuntor (JP1) y cerrando el disyuntor (JP2) o abriendo ambos, se obtienen otras tensiones de trabajo, de forma que la tensión de disparo puede fijarse selectivamente manipulando los disyuntores (JP1 y JP2).Opening the circuit breaker (JP1) and closing the circuit breaker (JP2) or by opening both, other voltages of work, so that the trip voltage can be set selectively manipulating the circuit breakers (JP1 and JP2).

El elemento utilizado como activador es un relé diferencial modificado (RL), que tiene su imán completamente desmagnetizado, de forma que solamente un nivel de corriente dado puede retener la patilla del relé (RL) y cuando la corriente cae por debajo de ese nivel, el relé (RL) se dispara, moviendo el mecanismo de disparo del dispositivo, lo que da como resultado el corte de corriente en la instalación.The element used as activator is a relay modified differential (RL), which has its magnet completely demagnetized, so that only a given current level can hold the relay pin (RL) and when the current drops below that level, the relay (RL) trips, moving the device trigger mechanism, which results in the power failure in the installation.

Claims

1. An adjustable voltage drop detector for different nominal voltages of a current, which comprises a functional set comprising a rectifying stage (DB) of the input voltage, after which a sequence is arranged of Zener diodes, which can be connected to the circuit power supply of a relay (RL), to which the current through a polarized transistor (Q1), so that, when the voltage drops below a given value, the relay (RL) will triggers, activating the power cut-off mechanism in the installation;

characterized in that the Zener diode sequence is a cascade sequence of Zener diodes (DZ1, DZ2, DZ3) that can be selectively connected in series in common or partially by means of circuit breakers (JP1, JP2).

2. The detector of claim 1 wherein the trip voltage can be selected from different values, depending on the connection of the Zener diodes (DZ1, DZ2, DZ3), to through manipulation of circuit breakers (JP1, JP2).

3. The detector of claims 1 or 2 in which the relay trip (RL) takes place with some delay after the voltage drop below the set value, depending on the discharge of a capacitor (C) placed in Parallel to the relay power circuit (RL), the delay can be adjusted by means of a potentiometer (RP) arranged in series with the relay (RL).

4. The detector of any one of the preceding claims wherein a relay (RL) is used as activator, its magnet being completely demagnetized, so that only a given level of current can retain the pin of the relay (RL), its trip takes place when the current circulates through it falls below a certain level.